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L'eau lourde
Bonjour, j'aurais besoin d'aide pour faire cet exercice :
Durant la seconde guerre mondiale, les alliés ont mené une opération commando afin de détruire une usine productrice d'eau lourde. Un noyau d'eau deutérium D contient 1 proton et 1 neutron. Un noyau de tritium T contient 1 proton et 2 neutrons.
a) En utilisant la représentation Xaz(normalement à gauche), comment doit on noter les noyaux D et T ?
b) La quasi totalité de l'oxygène naturel se trouve sous la forme de l'isotope O16(à gauche).
1- Calculer la masse d'une molécule de formule H2O
2- Faire de même pour une molécule de formule D2O.
3- Justifier l'appellation d'eau lourde pour la D2O.
Pour la a), j'ai noté les noyaux : D21 et T31 et on remarque qu'ils sont isotopes.
c'est la deuxième partie que j'ai du mal à faire
Re-bonjour,
a)Ok c'est bon. On dit que ce sont des isotopes car ils possèdent le même nombre de protons.
b)1) On doit sûrement te donner dans l'énoncé, la masse d'un nucléon, ce qui permet de calculer la masse d'un atome. Pour calculer la masse d'une molécule, il suffit de calculer la masse de chacun des atomes le composant et de les additionner.
b)2) Même façon de faire que pour la question précédente.
b)3) Il te suffit de comparer la masse des deux molécules.
1) non je sais juste qu'1 proton=1.675x1027kg et 1 neutron=1.672x10-27kg soit 1 nucléon=3.347x10-27kg. oui mais pour H2O, je ne connais que la masse molaire...car M(H2O)=33g.mol-1
J'espère que ce que tu as mis là n'est pas cité exactement comme ça dans ton énoncé :
je sais juste qu'1 proton=1.675x1027kg et 1 neutron=1.672x10-27kg soit 1 nucléon=3.347x10-27kg
En général pour simplifier les calculs on suppose que la masse d'un neutron est égale à la masse d'un proton (elle diffère légèrement, si tu fais la différence des deux masses que tu as énoncé tu vois que c'est quasiment négligeable) est égale à la masse d'un nucléon. La masse d'un nucléon n'est certainement pas la somme des masses d'un neutron et d'un proton.
Mais comme on te donne les deux masses, on ne va pas faire cette supposition, on va bien différencier les deux.
Enfin, il vaut mieux faire cette erreur dans un petit exercice comme ça que dans un contrôle.
Il faut décomposer morceau par morceau le calcul:
- On commence par le plus simple, calculer la masse de l'atome d'hydrogène:
Il est composé d'un proton et de 0 neutron, donc:
- On continue en calculant la masse de l'atome d'oxygène
Il est composé de 8 protons et de ???? neutrons, donc
- Enfin pour trouver la masse de la molécule d'eau
Ton idée d'utiliser la masse molaire n'est pas fausse mais d'après les données que l'on a, il faut utiliser la masse d'un nucléon et la masse d'un proton, ce qui est fait en calculant la masse des atomes comme on vient de le faire.
Si tu as compris ça, le reste ne posera pas de problème.
1- donc pour O, on a 8 protons et 8 neutrons donc mo=8x1.675x10-27+8x1.672x10-27=2.67x10-26kg
donc mH20=3.0x10-26kg
2- mD=1.675x10-27+1.672x10-27=1.84x10-26kg et O=2.67x10-26 kg soit un total de 6.35x10-26kg
donc eau lourde car 2x plus lourde que H2O
Je suis d'accord pour la question 1 (sauf qu'on arrondi la masse de l'oxygène à 2,68 car le nombre suivant le premier 7 est un 7... donc ça doit changer à peine le calcul mais refais le voir quand même, en tout cas dans le principe c'est correct) mais pas pour la 2. Je me suis peut être trompé mais voilà ce que je trouve:
Ensuite pour comparer les deux masses on fait simplement le rapport des deux:
Ce qui donne:
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